异步电机拖动——制动和四象限运行-反接、能耗、回馈制动和四象限运行教学提纲.ppt

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1、三相异步电动机的制动nTs=0电动n0TLs=0s>1反向电动1、反接制动2、回馈制动3、能耗制动三相异步电动机的制动的方法1、反接制动1)条件：转子实际旋转方向与定子磁场旋转方向相反：n与n0方向相反。转差率：3~M3~3~M3~Rb制动前的电路制动时的电路2)功率平衡关系：电动机输入功率为：反接制动时，电动机既从轴上吸入机械功率，也从电网输入电功率，并全部消耗在转子绕组电阻中。因此转子回路必须串入大电阻，减小I2。3）机械特性电源反接制动nTs=0反接制动电动n0TLn0'快速停车s=0s>1倒拉反转（转向反向反接制动）绕线转子回路接入电阻（位能转矩）nTs01电动n0反接T

2、LTLT重载低速下放反接制动（绕线转子）TNSNSL1s>1反接制动的产生两个条件：电源反接——适用于反抗性负载快速停机倒拉反转（转向反接或绕线转子回路接入电阻）——适用于位能负载的匀低速下放－TLTL制动前：正向电动状态。制动时：定子相序改变，n0变向。OnT1n02－n0bs=－n0－n－n0=n0＋nn0即：s＞1(第II象限)。同时：E2s、I2反向，Tem反向。aca点b点(T＜0，制动开始)惯性n↓c点(n=0，T≠0)，制动结束。d4）电源反接制动过程——快速停车①制动过程若到c点时，若未切断电源：（a）若为反抗性负载－TLTLOnT1n02－n0bacd若

3、Tc

4、

5、>

6、TL

7、，则反向起动进入III象限，稳定运行在d点，此时为反向电动状态若到c点时，若未切断电源：（b）若为位能性负载－TLTLOnT1n02－n0bacd进入III象限，Tem和TL均为拖动转矩，使电机反向起动，直到进入IV象限，稳定运行在e点，此时Tem>0，ne<0,且

8、ne

9、>

10、-n0

11、,电机发电运行状态，为回馈制动状态e取决于Rb的大小。②制动效果aOnT1n02－n0bc③制动时的功率Pem=3I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=3(R2'＋Rb')I2'2=Pem－PM=Pe＋

12、PM

13、＜0PM=(1－s)Pem三相电能电磁功率Pem转子机械功率PM定子转子电阻消耗

14、掉OnT1n02bcTLad①制动过程定子相序不变，转子电路串联对称电阻Rb。a点b点(Tb＜TL)，惯性n↓c点(n=0，Tc＜TL)在TL作用下电机反向起动d点(nd＜0，Td=TL)制动运行状态②制动效果改变Rb的大小，改变特性2的斜率，改变nd。3e低速提升重物5）倒拉反转过程LT③制动时的功率s=n0－nn0第IV象限：＞1(n＜0)Pem=3I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=3(R2'＋Rb')I2'2=Pem－PM=Pem＋

15、PM

16、＜0PM=(1－s)Pem——定子输入电功率——轴上输入机械功率（位能负载的位能）——电功率与机械功率均消耗在转子电路中。倒拉反转运

17、行与反接制动运行的异同功率关系相同n与n0反向，s>1倒拉反转n0>0，n<0，s>1电源反接n0<0，n>0，s>1倒拉反转运行时的负载向电动机送入机械功率是靠负载贮存的位能的减小；而反接制动是靠电机惯性。2、回馈制动1）条件：2）功率平衡关系：（电动机发电运行）PemP1PMP0P2转差功率输入有功功率电磁功率机械功率轴上输出功率=风摩损耗＋杂散损耗（含各谐波损耗）回馈Is·Im·＋－3）机械特性：nTs01回馈制动电动n0S<0TnOf1'f1"f1'＞f1"1.调速过程中的回馈制动（转向不变）TLabcdTnOYYYTLabcd4）回馈制动的产生2.位能性负载拖动电机高于

18、同步转速回馈制动（转向不变）如：电车下坡nTs01回馈制动电动n0S<0TLT’LOnTTLn0－n03.下放位能负载时的回馈制动（转向改变）GRbT3~M3~TnTLbac正向电动反接制动dn回馈制动反向电动e制动效果Rb→下放速度。※为了避免危险的高速，一般不串联Rb。OnTTLn0－n0＜0(n＜-n0)＜0——发出电功率，向电源回馈电能。＜0——轴上输入机械功率(位能负载的位能)。PCu2=Pem－PM

19、Pem

20、=

21、PM

22、－PCu2——机械能转换成电能(减去转子铜损耗等)。5）反馈制动时的功率s=－n0－n－n0=n0＋nn0第IV象限：Pem=3I2'2R2'＋Rb

23、'sPM=(1－s)Pems=n0－nn0第II象限：＜0(n>n0)M3~3~S1制动前S1合上，S2断开，电机为电动状态。n＋U－S2Rb3、能耗制动1)条件：将需制动的三相异步电动机断开交流电源后，立即在定子绕组中通入直流，建立一恒定磁场。M3~3~S1制动前S1合上，S2断开，电机为电动状态。制动时S1断开，S2合上。定子:U→IZ→Φ转子:n→E2→I2电机为制动状态。n＋U－S2RbIZ×ΦFFTT3、能耗制动1)条件：将需制动的三相异步电动机断开交流电源后，立即在定